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走新型工业化道路 推进家具制造的信息化进程

https://m.biud.com.cn 2013年04月24日10:11 家居装修知识网  

  1  “信息化”的形势

  20世纪90年代以来,信息化的浪潮正在全球范围内掀起一场深刻的产业革命和社会结构大变革,各国为此都先后推出了新的发展战略。1995年9月我国在制订“九五”计划之时,已正式提出了“加快国民经济信息化进程”的战略任务。1996年1月,国务院“信息化工作领导小组”成立。“九五”计划的实施,使我国以信息技术为代表的高新技术产业开始迅速崛起;CAD/CIMS应用工程的示范作用也已经明显展现。因此,2000年,国家在起草“十五”计划时,进一步把信息化提到了一个很高的战略地位,强调要以信息化带动工业化,实现生产力的跨越式发展,科技部并提出了“十五”国家科技攻关计划“制造业信息化工程”重大项目。深圳市在2002年的政府工作报告中还具体提出要改造提升钟表、家具、玩具、服装等8个传统产业,投入29亿元,重点实施80个技改项目,并建立电子检测、服装、钟表、家具等四大公共技术服务平台。

  制造业曾一度被称为“夕阳”工业。美国在20世纪70-80年代因忽视制造业的发展而在国际竞争中受到过沉重的打击。进入90年代以后,从老布什到克林顿政府为扭转局面,推出了振兴美国制造也的一系列举措。克林顿还提出要“促进先进技术的发展”。而采用信息技术,走信息化道路,则是形成“先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)”的决定性要素。AMT因不断吸取其他学科前沿成果而已发展成为一门交叉学科---制造科学,并进入高技术的领域。

  江泽民同志在十六大报告中,庄重宣告要在本世纪头二十年,集中力量全面建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。为此,提出必须抓好关系国民生计的八大任务,“走新型工业化道路”被列入其中的第一项任务。虽然我国在上世纪末已基本实现了工业化,制造业也已经在世界排名第4位。但是,众多制造业的“工业化”程度还很低。衡量一国是否实现了“工业化”,国际上有三个重要的结构性指标:第一,农业产值占GDP的比重必须降到15%以下;第二,;农业就业人数占全部就业人数的的比重降到20%以下;第三,城镇人口上升到60%以上。按照2001年的统计,我国的上述第一项指标刚刚下降到15%,但第二项指标还高达50%,第三项指标则达不到40%。所以,我国工业化才达到中等成熟程度。

  在过去的几年中,我国的一些家具企业虽然在采用CAD手段、利用CNC加工中心以及实现信息化管理方面已小试牛刀,但其成效还未真正显现出来。我们或许有更多的家具企业还在为市场的多样化需求和价格大战搞得焦头烂额,甚至到了江郎才尽的地步。如何以信息化带动工业化,使企业能占领市场的制高点?信息化的实质是什么?这是他们急需了解的。

  2 “信息化”的实质

  信息,通俗一点讲,是人们通过感官感知并传入到大脑的外界事物及其变化。人们在提取了信息之后,再经过大脑的加工,包括利用脑中已积累的知识和汲取的新知识加以比对,信息就有可能转变成新的知识。多种能够反映事物形态、内在规律和其他事物联系等各种条件、关系的信息,已与能源、材料一起,被列为当今世界的三大资源。今天,信息能被列为一大资源,让人们可以利用它创造更多的财富,离不开现代信息技术的成熟和广泛应用。而“信息化”的目的,就是利用现代信息技术,使多种加工后的信息即时,准确地“指哪到哪”,从而在多个领域、多个层次上去促进社会生产力的发展。

  只有当信息的多种表现形态,如数据、文本、声音、图像实现了数字化,以及信息的提供、交流、传播、利用和管理实现了网络化、即时化,人类社会才获得了从物质型经济向信息型经济转变的条件,人类的多种经济活动也才不断加深了对信息资源的依赖程度。

  因为有了光纤通信技术、交互式网络技术、多媒体技术和计算机技术的支持,全球性的信息互联网络(即信息高速公路)——因特网终于建成;多种形态的信息,现在也都实现了数字化。而这一切,仅仅发生在上世纪90年代之后。我国“信息化”的起步并不晚,但信息经济的成长速度与工业经济相比,说高达十倍都不为过。所以,如果我们不抓紧,一部小心就会被人家抛下很远。

  当前,国人对“信息高速高路”带来工作和生活的崭新变化,已经深有体会。对于信息经数字化处理后的高保真性、可压缩性和可编辑性,多少有些了解。但对数字化带来的一场“制造革命”,可能就知之甚少了。   

  现在我们都知道,处理信息离不开电脑,而电脑的原名是“数字计算机”。所以电脑只认识数字,而且只认识二进制的两个基本数字0和1。各种信息的表现形态如文字、声音和图像等,也被称作信息的载体或“代码”。将代码转换成二进制代数0和1的过程,就是人们常说的“数字化”过程,亦称“编码”的过程(此时信息就成了“数据”)。信息要经过“编码”,才能输入电脑。而从电脑输出时,又必须经过“译码”,还原成人们能感知的信息形态。请不要小看这0和1!电脑不仅可以用它来进行任何复杂的计算,而且其速度和精度是人脑远不能及的。只要有数学公式、数学模型,电脑都能飞速地给出准确的结果来。这些有用的公式和数学模型还可以“固化”在电脑的芯片里。0和1不仅可以作运算,它还具有可以对事物进行逻辑判断和控制的特,发明二进制计算机的阿塔纳索夫因此还设计了“与”、“或”、“非”门电路,与二进制脉冲电路一起构成了现代数字计算机的基础。

  电脑强大的计算能力和逻辑推演能力,可以做许许多多1+1>2的事情。它虽然只知道“逢二进一”,但这是最基本的逻辑思维法则。中国古代《易经》中的八卦图,早已提示了这个推断事物因果关系的法则。只不过八卦图中用“—”代表阳,用“--”代表阴,相当于波尔代数中的1和0。八卦中的(分别代表地、雷、水、泽、山、火、风和天),等同于用3个比特(bit,表示信息量的最小单位,即二进制的“位”)排出的8个二进制的数:000、001、010、011、100、101、110、111(对应于十进制的0-7)。八卦图被人用来占卜,但是常人为什么还是做不到“料事如神”呢?因为人无法在“一瞬间”去做成百上千个方案的对比,也无法做完成千上万个运算步骤,更不要说能够“万无一失”,但电脑都能做得到(当前最先进计算机的运算速度可以达到35.9万 亿次/秒)。当然,计算机也不是万能的。目前来看,对于感性的(非逻辑性的)思维,对于不少编码的经验类知识,电脑还难以适从。我们利用电脑的前提是,任何类型的信息必须都是“编码”的,或者说是可“数字化”的。所以,“数字化”才是“信息化”的祖宗,没有“数字化”就谈不上“信息化”。文字、声音和图像类信息的数字化问题,并不是轻易就能实现的,需要攻克技术的许多难关。所以,最后一个数字电视的难关,直到1990年才由美国通用仪器公司攻克。人类才真正迎来了文字、声音、图像可交混传输的“互动式多媒体”时代,也迎来了“数字化”的春天。正如江泽民同志当时所指出的:“电子产业的巨大发展,电子信息技术的广泛应用,正在把世界推进到一个所谓信息经济时代。”

  如今,人类已步入信息经济时代,我们就应该学会用“信息化”的眼光来寻找利用信息资源的新机遇。例如,目前国内制造业普遍遇到的一个难题是“消费需求日趋主体化、个性化和多样化,一个变化迅速且难以预测的买方市场已经形成,而传统的规模化生产方式已不能适应这种新的市场变化趋势。”怎么办?如果我们仍然以传统工业化的思想(甚至还夹带农业时代的思想)来面对这个问题,我们将会无所适从,只能听天由命。而如果用信息化的眼光来寻找新的结合点,我们就会发现一片新的天地。下面以两个具体问题谈谈信息化的解决思路。

  问题一:在生产要素中,时间是唯一不会带来增值的成本。据调查,诸如服装之类的产品,劳动成本只占总成本的10%左右,而时间成本要占到30%。在西方机电类制造业中,纯粹的加工和装配时间,有的甚至只占整个生产过程所需时间的2%,原材料和制成品的运输时间占5%,其余93%的时间是生产准备的时间。这也许是比较极端的统计。但如果我们的家具企业也对生产准备时间与加工装配的有效操作时间作一番统计比较,同样会发现前者所占的比例相当高。有个别厂家在听了作者的提醒后,发现果然如此,特别是他们正在为应对市场需求的变化,准备按多品种小批量方式组织生产,而这样生产准备所占用的时间更会大大增加,成本就将难以控制。为此,他们提出了每天排产的行动计划,并实行了“生产物料配送”。效果倒是很明显,但因未能采用电脑排产,不得不增加3名统计员,天天上夜班做次日的排产计划表。这样带来的问题是,人太劳累,而且易出差错。

  问题二:面对市场的个性化、多样化需求和市场变化的不确定性,家具企业如果仍按主观预测和按经济批量去面向库存组织生产,必然造成库存的大量积压。这个问题现在已经越来越严重,许多企业对此感到束手无策,一筹莫展。但是,如果我们到电脑里去开一个与自己工厂一模一样的“影子工厂”行不行呢?先去做一次从设计到制造的全过程演练,把工厂开发的所有市场需要的产品都先“设计制造”出来,并存放在“影子工厂”的仓库里行不行?现在的信息技术已经可以告诉你说“行!”去年我们曾到德国柏丽(nobilia)厨具公司在北京的专卖店里去问过,他们公司的电脑里存有上千个已被“影子工厂”设计和制造过的单元柜体,而且拉手以及柜里的配置还可任意调换。所以他们到世界上任何一个城市里去销售厨房家具,都能让当地的客户获得满意的选择。从中国地区的销售情况来看,经常遇到的品种需求仅200个(单元柜体)左右。

  这就是“信息化”带来的虚拟制造技术,也称为“灵境技术”。此时,产品信息与产品实物之间的等价性已经完全建立了起来。也就是说,一旦我们掌握了某种产品的全部信息,就可以在任何时候、任何地方准确无误地将该种产品制造出来。如果不是急需,人们宁可贮存产品信息,而不会去贮存大量的产品实物,当然,如果需要时,又怎样高效率、低成本地制造出来,这是另一个与“信息化”以及与“先进制造技术”密切相关的话题了,这将在下一讲里展开。

  3 “信息化”的指向

  为了改变我们在国际分工中所处的不利地位,改变我们很多产业尚处在国际产业链最低端的状况,国家强调抓住当前信息技术迅猛发展的大好时机,“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”,从而推进产品结构优化升级,形成以高新技术产品为先导,基础产业和制造业为支撑、服务业全面发展的产业格局。因此,国家一方面要大力发展高新技术产业和新兴产业,培养新的经济增长点;另一方面,就是要积极利用高新技术,特别是信息技术来改造传统产业。传统产业的高新技术化实际是产业结构优化升级的重点。因为它面广量大,特别是传统制造业,占我国第二产业总量的80%以上。所以,“制造业信息化”是“十五”期间的一项紧迫任务,是以信息化带动工业化的突破口。

  那么,我国“制造业信息化”将重点指向哪些应用领域呢?“其中主要内容是抓好数字化设计、数字化生产、数字化装备和数字化管理技术的开发与应用,并在这四个数字化的基础上,通过集成创新,在我国形成一批有影响的、效益好的数字化企业,提高它们的综合竞争力。”另外“十五”期间国家希望通过推广“制造业信息化工程”,使制造业的面貌有如下三个方面的改观。

  3.1 在产品的创新设计方面

  我国目前在二维CAD方面的普及和推广工作,已取得了明显的效益。但二维CAD只是解决了甩掉图板的问题,只是能把一个想好的设计借助电脑快速、正确、漂亮地画出来,却解决不了创新设计和协同设计(Collaborative product commerce,CPC)又称“协同产品商务”或“产品协同商务”的问题。

  所谓创新设计,是指在产品概念设计阶段,必然有一个动态的,不确定的、反反复复修改的构思过程,直到逐步逼近并最终获得符合顾客需求的产品设计。所谓协同设计,是因为在设计阶段,产品寿命中的80%的累积成本已经被固定;而且按传统方式进行的产品研发过程,耗时太长,往往丢失了抢先市场的先机,所以现在许多企业都已经开始采用“并行过程”,以团队协作的方式,让上、下游的有关人员都来参与设计,这样对设计的优化、缩短研发周期和降低成本都大有好处。但团队成员中有些往往不具备基本的绘图知识和尺寸概念,无法正确清楚地与设计人员“对话”,即使上游的材料和零部件供应商中有专业的设计人员,但他们可能在不同的地方,而且会使用不同的设计软件。所以,要让他们之间能借助电脑进行设计对话,主持设计方的CAD软件最好能真实、快捷地生成三维实体图样,并可方便地进行修改;具有“上网”功能和适应多类通用设计软件的数据接口;在同一软件环境下,一旦造型和结构设计已被确定,应能自动生成与三维造型关联的工程图纸,如零件图、结构装配图、装配立体图(爆炸图)、包装图、效果图以及材料明细表、价格统计表等。

  可喜的是,国内一些为家具和室内设计专业提供软件服务的公司,如广州圆方计算机软件工程公司等,已在三维设计软件的开发方面,做出了卓有成效的贡献。相信在面对创新设计和协同设计的市场新需求下,他们会加快步伐,为家具制造业信息化的推进,不断做出更新的贡献。

  3.2 在企业的现代化管理方面

  “十五”期间,国家要强化国产的、有自主知识产权的企业资源管理计划软件(Enterprise Resource Planning,ERP)和电子商务软件的开发以及推广应用。它的问题比推广CAD类工具软件要复杂得多。涉及从设计、制造、销售到服务,包括人和事方面的诸多问题。要做许多调整和重组的工作,以贯彻新的管理思想和运用方式,从而才能取得理想的成效。

  电子商务曾被人误以为就是“网站”。其实网站只是电子商务的“窗户”,电子商务是一座大厦,企业电子商务则是其中最多、最大、最重要的房间。目前,无论国内还是国外,传统企业都在大规模进入电子商务领域。它包括企业间和企业内部商务信息的管理和交易,有人甚至将企业资源管理计划和供应链管理(Supply Chain Management,SCM)也包括在电子商务中。电子商务是关于因特网的计算机网络化商务活动,随着电子商务的不断拓展,它将会对企业的组织形式,管理模式和业务流程产生深远的影响。

  电子商务为企业的商务活动创造了一种新的信息交流环境。它既可以降低企业的内部管理成本,也可以降低企业的外部交易成本,所以国家对此也很重视。IBM公司在推出电子商务“随取即用”的最新理念时,指出未来的电子商务将会像水、电、燃气和电话等公用事业一样无所不在,可以按需付费、随取即用,并已将这个理念逐步付诸实施。

  3.3 在数字化技术与装备方面

  我国的装备制造业(机电工业)近年来因技改投资的直线下降,而出现了衰落的趋势。所以“十五”期间不但要“大力振兴装备制造业”,而且要通过采用数字技术实现跨越式的发展。政府原来扶植的木材加工与家具机械制造业也多已衰落。但在市场经济的推动下,沿海地区特别是广东顺德伦教镇为代表的木加工机械、家具装备制造业有了长足的发展,而且正在以“全球化”的思路,充分利用国外的技术和资金取得了更大的发展空间。

  面向家具的装备制造业还应尽快抓住国家推进“制造业信息化工程”的大好时机,积极采用数字化技术,并从低端做起,开发出一系列具有“零调整”或“零传动”性能,并带有数字显示装置的小型专用设备,以适应家具企业走向小批量多品种生产和组建柔性生产单元的需要。为此,家具装备制造业还必须十分重视并充分了解因市场需求变化而将要发生在家具制造业内的一系列生产方式变革的动向。

  4 “信息化”的难点

  4.1 数字化设计

  采用数字化设计的目的是要缩短产品的开发周期、快速、准确、清楚地生成加工图纸,有效地控制成本和即时给出可供报价的成本数据。这些虽然首先要靠优秀设计软件的支持,但企业的标准化、系列化、通用化设计不跟上来,在面临产品市场需求的多样化(大规模定制的前奏)时,就很容易导致零部件种类的急剧膨胀,而且设计每次都要重头做一遍,很多情况下都是在重复做相同的结构;有些错误的设计也一次次地被重复,设计的时间和成本则仍然降不下来。

  另外,还要注意对产品数据管理(Product Data Management, PDM)的投入。PDM是使CAD、计算机辅助工艺计划(Computer Aided Process Planning, CaPP)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing, CAM)以及ERP等应用软件实现数据共享,作为优化产品设计管理的必要保证。PDM还有利于使CAD、CAPP、CAM实现系统集成。在网络环境下开展协同设计时,PDM要有兼容性很强的数据接口,以能处理来自不同设计软件的数据,并使之集成。此时PDM就成了CPC的组成。现在国际上许多知名的CAD厂商都已开始宣称自己已转为CPC供应商,这是一个值得注意的发展动向。

  4.2 数字化生产

  现代工业化生产是以个性化、柔性化为主要标志,以客户需求为主导的产品生产。家具制造业中的大多数企业,都将面临这一选择。它们将从大批量生产转向多品种小批量生产,继而转向批量客户化定制生产(大规模定制)。

  在这一转变过程中,生产控制的数量将会剧增,靠人工处理绝对跟不上,而且如果不向柔性化和即时化(Just in Time, JIT)的生产方式转变,产品加工成本将居高不下,企业将难以维持。只有靠信息化、靠智能化的生产控制,才能显著提高生产效率并确保产品的质量。现在,拿出数字化生产的方案并不难,难点是要拿出符合我国家具制造业实际的,能容纳较多劳动力的柔性化生产组织方案来。在这种情况下,光有软件服务商的支持不够,必须有第三方咨询服务的介入,才能使此项信息化工作获得实质性的进展。

  4.3 数字化装备

  这是家具装备制造业必须认真研究的问题。数字化的高端产品,如加工中心(CNC),我们的研制水平还很低,当前如能积极引进外资搞合作生产应属上策。而低端的产品,完全可以自行研发,且要加快速度。其实实现数字化并不难,难就难在“功夫在诗外”。如不能清楚地把握家具市场的变化趋势和家具制造业的潜在需求,则有可能出现“画蛇添足”的尴尬。

  4.4 数字化管理

  ERP带给企业的首先是先进的管理思想,其次才是一种有效的管理工具。ERP进入中国已有20年的历史,但应用的效果并不好,因此曾出现“上ERP等死,不上ERP找死”的说法。反映了企业的两难心态。

  所以,应充分认识到引入ERP是对传统管理模式的一场革命。要改变过去的很多东西,如改变工作的习惯、实现数据采集的标准化,对业务流程的梳理和对落后流程的改造等。另外,不同行业、不同生产方式和不同管理模式,也都会带来应用的差别。因此,做好软件市场的调研,选准ERP服务商,邀请第三方咨询专家介入等,都是必须认真考虑的问题。

  信息化固然是我们走新型工业化道路的首要任务,但是在实施它以前,必须使企业转变观念,把现有生产方式转变为规范的工业化生产方式,把传统的管理模式转型为现代管理模式。在这基础上,我们才能踏上新的征途。

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